토양에 서식하는 액티노박테리아의 생애 주기 동안의 대기 중 수소 소비

미생물 매개 토양 흡수는 대기 중 수소(H2) 예산에서 가장 크고 가장 불확실한 변수입니다. 높은 친화성 NiFe-수소효소로 낮은 대기 농도의 H2를 소비할 수 있는 토양 미생물의 다양성과 생태생리학적 역할은 알려지지 않았습니다. 우리는 높은 친화성 수소효소(hhyL) 유전자를 검사하고 H2 흡수 속도를 정량화하여 대기 H2 소비 균주 라이브러리를 네 가지 토양 하버드 포레스트 분리주(HFI) 스트렙토마이세스 종, 스트렙토마이세스 캐틀레야 및 로도코쿠스 에큄을 포함하도록 확장했습니다. 우리는 공중 구조(균사체 및 포자)가 스트렙토마이세스의 H2 소비에 중요하다는 것을 발견했습니다. S. 그리세오플라부스 Tu4000(공중 구조가 결핍된)에서는 흡수가 관찰되지 않았고, 스트렙토마이세스 sp. HFI8 공중 구조의 물리적 파괴에 의해 흡수가 감소했습니다. H2 소비는 발달적으로 구별된 액티노박테리아의 생애 주기 단계에 따라 달라졌습니다: 스트렙토마이세스 sp. HFI8(포자를 형성하는) 및 R. 에큄(포자를 형성하지 않는 비섬유질). 균주 HFI8은 공중 균사체를 형성하고 포자를 형성한 후에만 H2를 흡수했으며, R. 에큄은 오직 후기 기하급수적 및 정지 단계에서만 H2를 소비했습니다. 이러한 관찰은 액티노박테리아에 의한 H2 흡수를 촉진하는 조건이 에너지 및 영양소의 제한과 연관되어 있다는 것을 시사합니다. 따라서 H2는 영양소가 자주 제한된 시스템에 서식하는 토양 미생물에게 중요한 에너지 공급원이 될 수 있습니다.